Bärförmåga och styvhet hos väggar uppförda med KL-träskivor beräknas i allmänhet utgående från att normalkrafter och böjande moment enbart tas upp av skivan och inte av sekundär samverkande konstruktion. Dimensionering av KL-träskivor kan göras enligt två alternativ: dimensionering med hjälp av tillhandahållna diagram eller tabeller samt dimensionering genom beräkning. Diagram och tabeller ska dock främst användas för överslagsdimensionering.
Montage av väggskivor av KL-trä.
Dimensionering med hjälp av diagram eller tabeller
Då de flesta tillverkarna av KL-trä tillhandahåller dimensioneringshjälp för sina produkter kan det vara ett bra alternativ att ta hjälp av dessa hjälpmedel. Många tillverkare använder sig till exempel av dimensioneringsdiagram liknande figur 6.3. Vid användning av hjälpmedlen måste uppmärksamhet ges för vilka förutsättningar som angivna värden gäller. Kontrollera säkerhetsklass, lastvaraktighet, klimatklass, upplagsförhållanden och beakta även om hänsyn tagits till eventuell excentrisk last.
a) Bestäm dimensionerande laster i brottgränstillståndet, det vill säga dimensionerande vertikal last Fd och transversallast qd för det aktuella lastfallet. För väggar krävs vanligtvis ingen dimensionering i bruksgränstillståndet.
b) Bestäm väggens knäcklängd, \(l\)e.
c) Bestäm bärförmågan med hjälp av dimensioneringsdiagram. Diagrammet i figur 6.3 är exempelvis beräknat för lastvaraktighetsklass medellång (M) för vertikal last och korttid (S) för transversallast, klimatklass 1 eller 2 och säkerhetsklass 3 samt att väggen belastas centriskt. För excentriskt belastade väggar görs ett tillägg till den horisontella lasten motsvarande det tillkommande momentet på grund av lastens excentricitet. Bärförmågan jämförs med dimensionerande vertikal last Fd.
Dimensionering genom beräkning (se även avsnitt 3.3.5)
a) Bestäm dimensionerande laster i brottgränstillståndet, det vill säga dimensionerande vertikal last Fd och transversallast qd för det aktuella lastfallet. För väggar krävs vanligtvis ingen dimensionering i bruksgränstillståndet.
b) Beräkna dimensionerande lasteffekter.
Bestäm dimensionerande normalkraft, Nd utifrån aktuella lastförhållanden, vilket till exempel kan vara upplagslaster från bjälklag.
Bestäm dimensionerande moment:
6.2 \({M_{\rm{d}}} = \frac{{{q_{\rm{d}}}l_{\rm{e}}^2}}{8}\)
där:
| \(l\)e | är väggens knäcklängd. |
| qd | är dimensionerande transversallast. |
I normalfallet är väggens knäcklängd lika med väggens verkliga höjd.Vid beräkning av dimensionerande moment bör även bidragande moment från vertikala laster på grund av excentricitet hos upplag beaktas.
De böjspänningar som uppkommer beräknas enligt:
6.3 \({\sigma _\rm {m,y,d}} = \frac{{{M_\rm {y,d}}}}{{{W_\rm {x,net}}}} \le {f_\rm {m,xlay,d}}\)
där:
| My,d | är dimensionerande moment. |
| Wx,net | är skivans nettoböjmotstånd. |
c) Kontroll av tvärsnittet vid rent axiellt tryck
Enligt Eurokodernas principer dimensioneras väggskivor med hjälp av linjär knäckningsteori. De icke-linjära effekterna (andra ordningens effekter) beaktas vid dimensioneringen med hjälp av en hållfasthetsrelaterad reduktionsfaktor kc. Villkoret som ska uppfyllas enligt ekvation 6.4 är:
6.4 \({\sigma _\rm {c,x,d}} = \frac{{{N_\rm d}}}{{{A_\rm {x,net}}}} \le {k_\rm c} \cdot {f_\rm {c,0,xlay,d}}\)
där:
| Ax,net | är väggens nettotvärsnitt, det vill säga de stående brädskikten. |
| kc | är en reduktionsfaktor som beaktar knäckningsrisken. |
| fc,0,xlay,d | är dimensioneringsvärdet för tryckhållfastheten parallellt med fiberriktningen. |
d) Kontroll av tvärsnitt vid kombinerad böjning och axiellt tryck
Teoretiskt kan axiellt tryck och böjning kring båda axlarna förekomma samtidigt för en bärande väggskiva. I de flesta fall är det enbart en riktning som är av intresse vid dimensionering för tryck och böjning. Villkoret som ska uppfyllas enligt ekvation 6.5 är:
6.5 \(\frac{{{\sigma _{{\rm{c}},{\rm{x}},{\rm{d}}}}}}{{{k_{\rm{c}}} \cdot {f_{{\rm{c}},0,{\rm{xlay}},{\rm{d}}}}}} + \frac{{{\sigma _{{\rm{m}},{\rm{y}},{\rm{d}}}}}}{{{f_{{\rm{m}},{\rm{xlay}},{\rm{d}}}}}} \le 1\)
där:
| σc,x,d | är dimensioneringsvärdet för tryckspänningen. |
| σm,y,d | är dimensioneringsvärdet för böjspänningen kring skivans y-axel. |
| fm,xlay,d | är dimensioneringsvärdet för skivans böjhållfasthet (oftast kring skivans y-axel). |
Exempel på karakteristiska hållfasthets- och styvhetsvärden som kan användas vid beräkningar om inget underlag från KL-trätillverkare finns tillhanda framgår i tabell 6.2.
Figur 6.3 Dimensionerande centrisk vertikal last för KL-träskivor med tjockleken 80 mm.
Tabell 6.2 Exempel på karakteristiska hållfasthets- och styvhetsvärden för KL-träskivor vid beräkning i brottgränstillstånd. E0,05-värden är baserade på hela tvärsnittet, bruttoyta. Övriga värden avser nettoyta.
| Skivtjocklek (mm) |
Böjning, elasticitetsmodul E0,05 (MPa) |
Tryck fc,k (MPa) |
Böjning fm,k (MPa) |
| 80 (3-skikt) | 9 500 | 21 | 24 |
| 100 (3-skikt) | 8 600 | 21 | 24 |
| 120 (5-skikt) | 9 450 | 21 | 24 |
